详情

原文传递汽车前轮摆振的仿真计算研究

论文题名：	汽车前轮摆振的仿真计算研究
关键词：	汽车;动力学;前轮摆振;非独立悬架;数学模型;仿真计算;MATLAB软件
摘要：	车辆转向系统的摆振是一种相当复杂的振动现象.虽然国内外对摆振现象的研究已有近五十年的历史,并发表了许多有价值的文章,但是摆振问题仍没有彻底解决.目前国内市场上的许多车型都或多或少地存在摆振现象.借助于计算机对摆振现象进行仿真分析,研究系统参数对摆振的影响,可以为探索有效的汽车防摆措施提供理论上的指导.本文以非独立悬架汽车为研究背景,以解放CA10型载重汽车为例,针对不同的振动系统模型,首次系统、全面地研究了不同类型的摆振现象产生的机理及敏感参数对摆振的影响,主要研究内容如下:针对普通解放CA10型汽车的三自由度摆振数学模型,利用MATLAB软件分别研究了不同的结构参数对强迫型和自激型摆振的影响以及两种摆振耦合的现象.研究表明:该车发生强迫摆振的共振车速为46km/h,共振频率为4.25H<,z>.以CA10型车改装的油罐车为研究对象,考虑到其悬置以上结构的运动与前轮、前桥系统的运动耦合较强,研究了包括悬置以上两个自由度在内的五自由度数学模型,并对其强迫型摆振和自激型摆振进行了仿真计算.研究表明:该车发生强迫摆振的共振车速为45km/h,共振频率为4.1H<,z>.对三、五自由度摆振模型的数值研究仿真结果表明:发生前轮摆振时,左、右轮摆角基本相同,且基本同相变化.横拉杆刚度、轮胎的侧偏刚度、转向机刚度、转向机阻尼、绕主销当量阻尼、主销后倾角、轮胎拖距是影响摆振的敏感性参数,适当调节某一参数可引起系统的负阻尼,使系统产生自激摆振;轮距、轮胎侧向刚度、车轮上的不平衡质量、轮胎垂向刚度及主销延长线与地面交点至车轮平面的距离对摆振的影响也较大,但不会使系统出现负阻尼;而横拉杆阻尼、悬架阻尼与悬架刚度对摆振的影响很小.同一台车,整车结构发生变化时会改变前轮摆振的激烈程度以至振动的性质.最后是对本文工作的总结以及后续研究的展望.总之,汽车前轮摆振是一个受多因素、多变量作用的问题.通过对解放CA10型汽车前轮摆振的具体研究,可以为减小或消除各种车辆的摆振现象提供理论上的直接指导.
作者：	贺丽娟
专业：	机械设计及理论
导师：	李欣业
授予学位：	硕士
授予学位单位：	河北工业大学
学位年度：	2004
正文语种：	中文